天津大学《传感器原理及应用》第三版习题详解：特性分析与精度计算

本资源为《传感器原理及应用》第三版，作者为王化祥和张淑英，出自天津大学的课程课后答案文档。该文档涵盖了传感器技术的基础概念和理论，包括传感器的一般特性和关键指标。 1. **传感器静态特性**：介绍传感器在输入量稳定时，输出与输入的关系，主要指标有线性度（传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差）、灵敏度、精确度（允许的最大绝对误差与测量范围的百分比）、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移以及温度漂移等。 2. **动态特性与指标**：区分传感器对静态和动态输入的响应，动态特性涉及时间常数（一阶传感器）和固有频率、阻尼比（二阶传感器）。 3. **精度等级计算**：通过最大绝对误差与满量程输出的比例来定义传感器的精度等级，例如问题1－7展示了如何计算精度等级为2.5级的传感器。 4. **线性度与拟合直线**：如问题1－4所述，传感器线性度指的是标定曲线与理想直线的最大偏差百分比，求解方法包括端基法和最小二乘法。 5. **差动测量法**：通过两个传感器感受相反位移，消除偶次项，提高线性范围和灵敏度，降低非线性误差和零点误差，问题1－6提供了差动测量法的实例。 6. **频率响应与工作频率范围**：如问题1－10，通过频率传递函数确定输出信号失真，从而确定工作频率范围，这里给出的示例是传感器在输入信号幅值差值小于10%且品质因数Wτ小于0.5时的工作频率范围约为0至8Hz。 7. **迟滞特性**：问题1－9计算了传感器在特定点的迟滞，即输出信号变化的最大幅度与满量程输出的百分比。 8. **拟合直线的切线法**：最后，问题1－11介绍了用切线法求得传感器特性曲线拟合直线的方法，比如在x=0处的切线方程及其参数求解。 这些知识点涵盖了传感器的静态与动态特性分析、精度评估、线性度处理以及常见测量方法，有助于理解和解决实际工程中的传感器应用问题。